四象限探测器在空间激光通信中应用研究

研究了不同模式光斑对四象限探测器(QD)工作的影响,重点分析了高斯光斑对探测灵敏度的影响。搭建实验系统用扫描偏转镜及辅助CCD相机完成了对其性能测试实验。实验表明,形心算法的检测精度为质心检测精度的5倍;在极限探测灵敏度下,QD只能实现二细分,采用平滑滤波可以改善其细分能力;在高信噪比条件下可实现位置分辨力为1.6μm,角度分辨率为0.8μrad。同时研究了不同光斑大小、不同强度背景光对器件的影响。     

机载激光猝发通信技术研究

激光猝发通信技术是机载通信中的关键技术,其能够较好适应空战环境,满足实际通信需求,因此,在战斗机飞行中采用激光猝发通信技术能起到较好作用.在通过激光猝发通信技术记性通信时,须对ATP技术进行应用,建立机载激光数据链路,以实现战斗机间的正常通信.虽然我国的相关技术有了较大发展,但是在实际应用过程中,受人为因素及外部客观因素的影响,通信设计依旧存在较大问题.因此加强对激光猝发通信技术的分析哟有着重要作用.本文主要以机载激光猝发通信技术作为研究对象,提出了一些建议.     

机载激光猝发通信技术研究

采用ATP技术建立机载激光数据链路,同时通过激光猝发通信方法实现战斗机之间信息传输。主要进行了激光猝发通信技术系统分析、ATP技术具体研究以及采用Optisystem软件进行通信仿真验证。为了能在高速率数据猝发传输保证数据的正确与完整,系统采用了专门设计的数据帧结构和编码方式。仿真结果表明:猝发通信方式能够满足通信要求,系统最小误码率为10-10。     

大气激光通信机ATP系统设计

介绍了一种大气激光通信机ATP系统的设计方法。该ATP系统采用信号光与信标光共轴接收方案,利用QD进行跟踪、电动微控台进行精调节等先进技术,并在硬件和软件上进行了详细的说明,具有实现简单、跟踪精度高、工作稳定等特点。     

大气中激光通信技术

文中介绍了光通信的历史、发展和分类,阐述了大气中激光通信的工作原理、重要器件和关键技术,以及大气中激光通信存在的问题。分析了大气通信中能量衰减的原因,提出了减小衰减的方法。研究了目前国内大气激光通信的应用现状,构思了实现大气激光准全天候通信和移动通信的蓝图,展望了未来大气激光通信的前景。     

基于四象限探测器的激光监听系统

为了减弱外界环境对激光监听技术的影响,该文首先分析对激光监听系统产生影响的主要因素。从系统接收端入手,采用四象限(4QD)光电探测器对声波震动产生的偏折角度出发推导大气环境下光轴检测系统中固有分辨精度与细分精度间的关系;然后通过分析4QD检测系统在大气环境下受到外界的约束条件,阐明了激光监听系统中采用4QD探测器作为系统的接收端具有更好的优越性。最后通过一个设计实例与监听试验验证了上述观点。     

采用四象限探测器的激光跟踪系统设计

为简化自由空间激光通信的跟踪系统,本文采用四象限探测器检测目标位置,通过峰值保持电路稳定激光脉冲峰值并计算脱靶量,结合角速率和角位置信息,采用基于位置环、速率环、电流环的闭环控制算法实现视轴稳定与目标跟踪。仿真设定载体扰动频率为3 Hz时,系统的隔离度达到1.0%;目标位置±20°正弦变化时,能稳定跟踪;脱靶量噪声是跟踪误差的主要因素,峰值信噪比20 dB时,跟踪误差0.07°。结果证明系统设计可行,为激光跟踪样机研制奠定了基础。     

大气激光通信技术及应用

大气激光通信的应用越来越广泛,本文简要介绍了大气激光通信系统的原理、特点及国内外标志事件,分析了技术特点,重点探讨了大气激光通信在军、民领域的应用。     

激光角跟踪误差来源分析

采用四象限雪崩管作为激光角跟踪的探测器,对影响激光跟踪精度的随机误差来源做了详细的分析,主要包括：探测器噪声、光斑噪声、大气湍流噪声以及后向散射噪声等,分析它们对系统跟踪精度产生的影响,并提出减小跟踪误差的方法。     

激光通信/测距一体化技术研究

介绍了激光通信和激光测距技术的优势,指出由于空间条件等的限制,激光通信和测距的复合需求不断增加,激光通信测距一体化技术将成为未来发展趋势。在此基础上,深入分析了国外激光通信测距一体化技术最新研究进展。然后,针对未来卫星远距离、高精度测距的需要,文章提出了在激光通信的基础上,通过设置特殊测距帧,实现激光通信和测距一体化的系统设计方案并进行了论述,为未来我国测控事业的发展提供了新型手段。文章最后对激光通信测距一体化技术的发展提出了建议。     

空间激光通信中复合跟踪技术研究

空间激光通信前提是信标光束的精确对准,因此复合轴的跟踪技术是关键,粗精复合的耦合性问题成为研究重点。设计了一套基于单探测器复合轴的跟踪系统,对其原理及关键技术进行阐述,采用粗跟踪配合补偿精跟踪偏转量的方法,解决了耦合性问题,并完成伺服控制系统设计。搭建实验系统对跟踪性能及指标进行验证,实验结果表明,在±0.25°@0.1Hz扰动下系统跟踪误差控制在1个像素之内,跟踪误差均方根为0.13,结合实际条件知,系统像元角分辨率22μrad,故系统整体跟踪精度优于3μrad,可实现对信标光的精确跟踪,满足空间激光通信的应用需求。     

一种便携式大气激光通信系统设计与实现

设计了一种以光纤技术为核心的大气激光通信系统,采用半导体激光器和PIN接收管收发合一的以太网端机和视、音频端机,并分别用光纤与光学天线连接,实现了端机与光学天线之间的软性连接,结合EDFA光纤放大技术实现对1550 nm半导体激光器的功率放大,使结构稳定可靠,安装调试方便,适于野外环境使用,通信距离可达2 km,传输带宽100 MBit/s,样机试验证明通信效果良好。     

基于声光频移技术的激光通信系统研究

设计了一套基于声光频移技术的激光通信系统。与一般相干通信系统比较,该系统在信号发送端完成了光波的频移以及不同频率光波的光学拍频,而在接收端直接探测拍频信号的中频成分。最后完成通信速率为3MHz的实验验证,达到了设计效果。     

无线激光通信系统中DPIM技术研究

为了改善通信的带宽效率、功率需求,以及信道中信号传输的抗干扰性能,对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析,比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析,设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明,该调制系统性能稳定,可以达到较高的调制速率。     

舰船激光通信核心技术分析

文章首先针对激光通信的发展与特征展开分析,而后进一步对该领域中的核心技术加以讨论,对于深入了解舰船激光通信领域技术现状有着一定的积极价值.     

42.24 Mbits/s多业务大气传输光通信系统的研制

在实际应用中为满足对多业务大气传输光通信的要求，研究并实现了通信速率达42．24Mbits／s的大气传输光通信系统，该系统能够实现V．35、E1、RS-232／485、以太网以及电话语音数据通信等。从光学收发天线、半导体激光器调制驱动电路、光电二极管(PIN)直接检测电路、通信端机等方面阐述了该系统的基本原理、组成结构以及设计思路等。大气传输通信实验表明，传输距离为500m时，在晴朗的天气条件下该系统能实现宽带、高速、低误码率的信息传输。